Процесс использования бактерий для окраски текстиля был доведен до коммерческого масштаба британской компанией Colorifix, которая надеется сократить использование в индустрии моды токсичных химических красителей.
Компания Colorifix, вошедшая в шорт-лист премии Dezeen Award 2023 года, с момента своего основания в 2016 году вывела на рынок несколько пигментов, включая индиго, лиловые, пастельные и бежевые цвета — все они созданы бактериями, которые были генетически модифицированы для производства определенных ферментов, отвечающих за цвет.
Компанию основали два биолога-синтетика, Орр Яркони и Джим Аджиока, после поездки в сельскую местность Непала для разработки биологических датчиков для мониторинга загрязнения тяжелыми металлами местной питьевой воды.
Colorifix производит бактерии, производящие пигменты, для красильной промышленности, которые уже используются модными брендами, включая Vollebak (верхнее изображение Сан Ли для Vollebak)
Потрясенные, узнав, что загрязнение было вызвано отходами текстильной промышленности, которые просачивались в реку, они решили посмотреть, смогут ли они создать нетоксичную альтернативу синтетическим красителям, используя свои знания о инженерных микробах.
«Мы знали, что можем создавать цвета с помощью бактерий, но это было [about] пытаясь выяснить, как можно эффективно нанести цвет на текстиль, и использовать для этого биологию», — рассказал Аджиока Dezeen.
«Когда вы смотрите на любой товарный продукт, вы должны быть очень, очень экономически эффективными, потому что в противном случае вы никогда не выйдете на рынок».
Компания успешно выпустила ряд пигментов и красок.
Аджиока надеется сделать процесс окраски компании конкурентоспособным по стоимости с помощью повсеместно распространенных нефтехимических красителей.
«Устойчивое развитие — это не просто наличие отличной идеи», — сказал он. «Вопрос также в том, сможете ли вы масштабировать его и превратить во что-то, что будет приемлемо для текущего рынка».
По словам Аджиока, бактериальное окрашивание использует процессы, к которым организмы склонны участвовать по своей природе. Он предлагает в качестве примера обратиться к ванной комнате.
«Вероятно, в какой-то момент вы увидите, что в затирке и плитке в душе растут какие-то красные вещества», — сказал он. «Это то, что мы делаем. Мы создаем бактерии, которые создают цвета, и они естественным образом закрепляются на поверхностях, выделяют и наносят цвет на поверхность».
Пигмент 01 естественным образом встречается внутри и вокруг гейзеров.
Однако цвета, создаваемые бактериями Colorifix, не являются их собственными. Вместо этого компания использует базу данных ДНК, чтобы определить, какие ферменты отвечают за естественный цвет различных растений и животных.
Затем ученые Colorifix модифицируют бактерии с помощью этих последовательностей ДНК, чтобы они сами производили ферменты.
По словам Аджиока, бактерии оставляют размножаться в жидкой культуре в биореакторах – «по сути необычных пивных ферментерах».
Содержимое этих резервуаров затем переносится в стандартную красильную машину, где – учитывая, что бактерии предпочитают прикрепляться к поверхностям, а не плавать в жидкости – они легко переносятся на пряжу или ткань внутри, распределяясь, создавая равномерный цвет.
Бактерии уничтожаются под действием тепла, что также помогает закрепить цвет.
По словам Colorifix, этот процесс устраняет некоторые экологические проблемы, связанные с окрашиванием, и значительно снижает другие.
По сравнению с традиционным окрашиванием, в этом процессе используется на 80 процентов меньше химикатов, на 77 процентов меньше воды и производится на 31 процент меньше выбросов углекислого газа, утверждает компания.
Бактерии выращиваются в биореакторах, которые работают аналогично ферментерам для пива.
На данный момент в каталоге Colorifix имеется семь пигментов, некоторые из которых способны создавать несколько цветов путем настройки процесса ферментации или окрашивания.
Пигмент 01 можно найти внутри и вокруг гейзеров, но команда искала организм, который мог бы производить тот же цвет в неэкстремальных условиях, и нашла идеальную подводную бактерию, ДНК которой она использовала в качестве матрицы. Компания может производить четыре разных цвета, используя этот пигмент, регулируя уровень pH в ферментерах.
Существует также Пигмент 03, основанный на красных бактериях, растущих на хлебе (в средние века считалось, что он означает чудо), а также бежевый Пигмент 05, который по сути является меланином, и Пигмент 06 сиреневого цвета. получен из растения, долгое время используемого в качестве красителя для текстиля в Азии.
Бактерии естественным образом прикрепляются к ткани.
Однако «купить» пигмент непросто. Цвет, который пигмент дает на куске ткани, зависит от процесса, сырья и окружающей среды, поэтому, чтобы предложить стабильный продукт, Colorifix использует модель лицензирования.
Красильные предприятия лицензируют использование бактерий, а также покупают специализированное оборудование и оборудование компании. В настоящее время Colorifix лицензирует три красильных дома по всей Европе, которые, в свою очередь, поставляют продукцию модным брендам.
Ткани, окрашенные пигментами Colorifix, уже начали использоваться такими первопроходцами, как мега-ритейлер H&M и экспериментальный бренд одежды Vollebak, который использовал цвет, основанный на ферментах растения индиго, для производства своей ДНК-футболки.
Красители компании готовы к использованию модными брендами.
Однако Аджиока подчеркивает, что даже при широком внедрении инновации Colorifix не сделают индустрию моды экологически чистой.
«Глобальная индустрия моды неустойчива, и одни только технологии не решат проблему», — сказал Аджиока. «Нам нужен культурный сдвиг в сторону более внимательного отношения к тому, что мы носим, продления срока службы нашей одежды и, в конечном итоге, меньшего количества покупок».
Компания вошла в шорт-лист премии Dezeen Awards в категории «инновации в области материалов» вместе со своим партнером, инвестиционным фондом Mills Fabrica.
Первопроходцем в области бактериального окрашивания также является лайфстайл-бренд Normal Phenomena of Life, который полностью посвящен биодизайну. Другие, такие как датский модный бренд Ganni, используют эти организмы для выращивания полностью натуральной альтернативы коже, известной как бактериальная целлюлоза.
